litceysel.ru
добавить свой файл
1

СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”

ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ




Утвърдена с Протокол на ФС N: …../ ……..

Декан:

/доц. д-р Д. Мърваков/



УЧЕБНА ПРОГРАМА

ПО ДИСЦИПЛИНАТА: Оптика

ВКЛЮЧЕНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА СПЕЦИАЛНОСТ: физика и математика

СТЕПЕН НА ОБУЧЕНИЕ:бакалавър

КАТЕДРА: физика на кондензираната материя

ИЗВАДКИ ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН

Вид на занятията:

Семестър:

Хорариум-часа/
седмично:


Хорариум-часа
Общо:

Лекции


4

2

30

Семинарни упражнения





4

1

15

Практически упражнения










Общо часа:







45

Форма на контрол:


4 - изпит




семинар – текуща оценка



А. АНОТАЦИЯ

Курсът по оптика е четвъртият пореден курс от курсовете по Обща физика. Той е естествено продължение на курса по Електричество и магнетизъм (специално на темите за електромагнитни вълни) и отчасти подготвя студентите за следващите курсове по квантова физика и взаимодействие на светлината с веществото. Темите, включени в курса, са съобразени със спецификата на специалността “Физика и математика” (бъдещата реализация на студентите от тази специалност като учители по физика), с учебното съдържание на часовете по физика в средното училище, с възможностите за физични демонстрации по оптика във факултета, с лабораторните упражнения, включени в курса “Лабораторен практикум по оптика” и с математичната подготовка на студентите към края на трети семестър. Темите включват най-важните раздели на класическите курсове по оптика като част от базовото обучение по Обща физика, а именно: геометрична оптика и оптични прибори, разпространение на светлината в различни среди в зависимост от техните електрични свойства и симетрия, явления на границата на две среди, явления, в които се проявява вълновата природа на светлината: интерференция и дифракция, прибори, използващи тези явления, елементи на спектралния анализ, източници и детектори на светлина, както и елементарни квантови свойства на светлината, които са необходими за разбирането на основни оптични явления като излъчване на светлината и фотоефект.

Б. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:

Лекции (семинарни упражнения)


Тема, вид на занятието: лекции


Брой часове

Лек(Семинар)



1.

Светлината – лъчи, вълни и фотони. Скорост на светлината. Показател на пречупване.


1(1)

2.

Геометрична оптика.

Принцип на Ферма. Закони на Снелиус. Пълно вътрешно отражение. Световоди. Центрирана оптична система. Правила на знаците. Пречупване на светлина от сферична повърхност. Оптична сила (нулев инвариант на Аббе). Формула на Нютон. Тънка леща. Инвариант на Хюйгенс-Хелмхолц. Напречно, ъглово и надлъжно увеличение. Събиране на две системи. Оптична сила на система. Дебела леща. Лупа, микроскоп, телескоп. Око. Недостатъци на оптичните системи.


7(4)

3.

Разпространение на електромагнитна вълна в еднородна, изотропна и непроводяща среда. Интензивност на светлината.

1

4.

Амплитудни и енергетични коефициенти на отражение и пропускане на границата на две среди (формули на Френел). Ъгъл на Брюстер.


1

5.

Интерференция на светлината.

Двулъчева интерференция. Реални светлинни източници. Интерферометри. Фурие-спектрометрия. Време и дължина на кохерентност. Спектър на светлината. Френелова и Нютонова интерференция. Многолъчева интерференция. Формули на Айри. Интерференчни филтри. Просветлена оптика.




6(4)

6.

Дифракция на светлината.

Принцип на Хюйгенс-Френел. Френелова и Фраунхоферова дифракция. Фраунхоферова дифракция от процеп. Дифракционна решетка. Френелова дифракция. Зони на Френел. Френелова дифракция от отвор, диск и полуравнина. Разделителна способност на дифракционни прибори. Дифракционни ограничения за разделителната способност на лещи. Критерий на Рейли.

4(3)

7.

Разпространение на светлината в анизотропни среди.

Двойно лъчепречупване. Едноосни и двуосни кристали. Построения на Хюйгенс. Поляризационни призми и поляроиди. /2 и /4 пластинки. Оптична активност. Изкуствена анизотропия. Ефект на Фарадей. Ефект на Кер.

2(1)

8.

Разпространение на електромагнитни вълни в проводящи среди.

Оптични константи. Коефициент на поглъщане. Отражение на границата диелектрик-метал.


2

9.

Дисперсия на светлината. Случаи на газове и метали.

1

10.

Разсейване на светлината.

Молекулно (Рейлиевско) разсейване. Нееластично (Раманово) разсейване.


1

11.


Топлинно излъчване.

Идеално черно тяло. Закони на Кирхов, Стефан-Болцман и Вин. Формула на Планк за топлинното излъчване.


2(1)

12.

Спонтанни и принудени преходи. Коефициенти на Айнщайн. Квантово усилване на светлината. Лазери.


1

13.

Външен и вътрешен фотоефект. Фотоелектрични приемници на светлина. Фотометрия.

1(1)




Общо: 13 теми

30(15)


В. Формата на контрол е: Писмен изпит с последващо събеседване. До изпит се допускат студенти с текуща оценка от семинар минимум среден (3).

Текущият контрол на семинарните упражнения се осъществява от съответния преподавател въз основа на няколко контролни през семестъра (2-3 на брой). Курсът завършва с изпит под формата на писмено развиване на 2 въпросa и устно събеседване с преподавателя. Възможно е и подготвянето на реферат като форма на предварително изпитване и текущ контрол по време на лекции под формата на тестове и събеседвания. Изпитът е успешно положен за средна оценка при минимални общи познания, добра – при общо познаване и разбиране на материала, много добра – при задълбочено усвояване на учебния материал и отлична – при творчески усвоени знания.

Посещенията на лекции дават 0.5 кредита, самостоятелната работа – писмен реферат от 0.5 до 1 кредит в зависимост от обема и нивото на реферата. Текущата оценка от семинарните упражнения има 20 % тежест в изпитната оценка; обща кредитна оценка – 3.5 кредита.


Г. Основна литература:

1. Милко Н. Илиев, “Оптика”, Университетско издателство “Св. Кл. Охридски”, София, 1998.

2. Иван Й. Лалов, “Електричество, магнетизъм, оптика – първото велико обединение”, Университетско издателство “Св. Кл. Охридски”, София, 2001.

3. Емил Г. Наджаков, “Електромагнитни и оптични явления”, София, Изд-во на СУ, 2005.


Д. Допълнителна литература:


  1. Горбан, “Оптика”, “Наука и изкуство”, София, 1986

  2. Сивухин, “Оптика”, “Наука”, Москва, 1980 (на руски)

  3. И. В. Савельев, “Курс общей физики” и “Курс физики”, том 2 “Електичество и магнетизм, ВолньI, Оптика”, том 3 “Квантовая оптика, атомная физика, ФТТ и ФАЯЕЧ”, Москва, “Наука”, 1978, 1979, 1987, 1989


Дата: 03.04.2005 Съставили програмата:

1.

/доц. д-р Мирослав В. Абрашев /

2.

/доц. д-р Атанаска С. Андреева/